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PROGRAMMA DI RICERCA 2004
italiano - english
Unità di Ricerca
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- 6 - SULL'EVOLUZIONE DEI SISTEMI STELLARI: UN PASSO FONDAMENTALE VERSO LO SFRUTTAMENTO SCIENTIFICO DI VST
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze fisiche
Classificazione brevettuale
- PHYSICS
- COMPUTING; CALCULATING; COUNTING (score computers for games A63; combinations of writing applicances with computing devices B43K29/08)
- IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL (specially adapted for particular applications, see the relevant subclasses, e.g. G06K, G09G, H04N) [N9408]
- MEASURING (counting G06M); TESTING
- MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION (radiation analysis of materials, mass spectrometry G01N; counters per se G06M, H03K; electric discharge tubes for analysing radiation or particles H01J40/00, H01J47/00, H01J49/00)
- COMPUTING; CALCULATING; COUNTING (score computers for games A63; combinations of writing applicances with computing devices B43K29/08)
Classificazione geografica
- Regione: Lombardia
Bibliografia
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Parole Chiave
SURVEY X; NUCLEI GALATTICI ATTIVI; AGN ASSORBITI; MODELLI UNIFICATI; AMMASSI DI GALASSIE; RIGA DEL FERROPescare con una nuova esca per catturare l'inatteso: ricerca di sorgenti deboli con emissione X in riga nelle osservazioni di XMM-Newton.
INAF - Osservatorio Astronomico di BreraAbstract
Questo programma di ricerca ha lo scopo di sviluppare e utilizzare un nuovo algoritmo di detezione per cercare nelle immagini di XMM-Newton sorgenti X deboli caratterizzate dall'emissione di una riga X (XLEO: X-ray line emitting objects) nell'intervallo 2.3 4.3 keV.L'opportunita' di tale ricerca ci e' offerta per la prima volta dall'alta sensibilita' di XMM (600 cm quadri nell'intervallo 2.3-4.3 keV con la sola camera Epic-pn) accoppiata ad una piu' che adeguata risoluzione spaziale ed energetica. L'idea si basa sull'estensione all'asse delle energie di tecniche di rivelazione di sorgenti solitamente confinate alle coordinate spaziali.
Considerando che la riga piu' prominente presente nello spettro X di alcune sorgenti (soprattutto AGN Compton-thick, ma anche ammassi di galassie) e' tipicamente la riga del ferro, l'intervallo di energia campionato e' tale da portare alla scoperta di sorgenti nell'intervallo di redshift ~0.6-1.7.
Dopo avere sviluppato e ottimizzato la ricerca di XLEO attraverso l'analisi di dati simulati, che serviranno anche a caratterizzare la funzione di visibilita' delle sorgenti in questione (sensibilita' limite della survey in funzione della luminosita', larghezza equivalente, redshift della riga e tempo di esposizione delle immagini) intendiamo analizzare un set di alcune decine di immagini XMM-Newton gia' disponibili e per cui disponiamo anche di immagini ottiche profonde. L'interesse scientifico e' nella >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Tommaso MACCACARO INAF - Osservatorio Astronomico di BRERAObiettivo del Programma di Ricerca
Il presente programma di ricerca si configura con caratteristiche di studio di fattibilita' e programma "pilota". Lo scopo e' quello di sviluppare la capacita' di trovare sorgenti X deboli che emettono una significativa parte del loro flusso in riga. Queste sorgenti, che chiameremo XLEO (X-ray Line Emitting Objects), in assenza di uno specifico metodo di detezione, passerebbero inosservate in quanto la loro emissione in riga verrebbe diluita nel tipico largo intervallo di energia (qualche keV) in cui solitamente vengono analizzate le immagini, o, se detettate, lo sarebbero - tranne poche eccezioni - con cosi' pochi conteggi da rimanere spettralmente anonime insieme alle altre migliaia di sorgenti serendipite. Il catalogo 1XMM, ad esempio, contiene circa 30.000 sorgenti (la stragrande maggioranza delle quali definite da un numero di fotoni troppo esiguo per permettere una analisi spettrale) tra le quali potrebbero essere nascoste un buon numero di XLEO. Il problema e' come trovarle ... Anche una ricerca per hardness ratio (HR) non consentirebbe di riconoscere queste sorgenti in quanto le bande di energia su cui sono definiti gli HR sono troppo larghe.L'opportunita' di questa ricerca ci e' offerta per la prima volta dal satellite XMM-Newton (d'ora in avanti XMM per brevita'). L'alta sensibilita' di XMM (600 cm quadri nell'intervallo 2.3 - 4.3 keV con la sola camera Epic-pn), accoppiata ad una piu' che adeguata risoluzione energetica (100 eV FWHM a ~3 keV) ed >>>
Risultati parziali attesi
Il programma si compone di una sola fase e pertanto i risultati parziali coincidono con quelli globali qui riassunti per chiarezza:1) Codifica di un programma (software) per la ricerca di sorgenti X deboli caratterizzate da emissione in "riga" compresa nell'intervallo di energia 2.3-4.3 keV in immagini ottenute con la camera Epic-pn a bordo di XMM-Newton. Il programma verra' scritto in IDL e in modo da essere eseguibile sotto il sistema operativo Linux. Verra' estensivamente controllato mediante vari test case.
2) Funzione di visibilita' della ricerca di sorgenti in riga. Sia mediante simulazioni di osservazioni che mediante analisi e studi analitici, verra' quantificata la capacita' di rivelare le sorgenti in questione (sensibilita' limite della survey), in funzione di vari parametri critici quali ad esempio: larghezza equivalente della righa, luminosita', redshift, profondita' dell'immagine X, etc.
3) Risultati dell'analisi di un set di dati reali. Alcune decine di osservazioni XMM (gia' in nostro possesso) ottenute con la camera Epic-pn in full frame mode e della durata di almeno 20.000 secondi verranno analizzate allo scopo di trovare eventuali sorgenti con emissione in riga. Per queste osservazioni e' disponibile materiale ottico profondo che permettera' una prima caratterizzazione degli oggetti trovati.
4) Valutazione delle implicazioni dell'applicazione dell'algoritmo sviluppato a tutte le osservazini di >>>
Durata
12 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
Nell'intervallo energetico tra 4 e 10 keV, la riga di emissione del ferro e' la riga piu' intensa nello spettro X degli AGN (ferro neutro a 6.4 keV) e degli ammassi di galassie (ferro ionizzato a 6.7 keV). In questo programma proponiamo di utilizzare l'alta sensibilita' e risoluzione angolare della camera EPIC-pn a bordo di XMM-Newton, nella banda energetica 2.3-4.3 keV, al fine di selezionare sorgenti X deboli caratterizzate da una pronunciata emissione in riga (XLEO: i.e. X-ray line emitting objects). Da quanto ne sappiamo questa e' la prima volta che una ricerca di questo tipo viene proposta. Simulazioni e considerazioni preliminari ci hanno convinto che questo studio ha la potenzialita' di rivelare/selezionare oggetti estremamente interessanti per le odierne problematiche dell'astrofisica delle alte energie.Se si considerano la lunghezza d'onda a riposo della linea del ferro e l'intervallo in lunghezze d'onda investigato, si ricava che le sorgenti selezionabili sono quelle nell'intervallo di redshift tra ~0.6 e ~1.7. Lo studio delle sorgenti in questo intervallo in redshift e' di notevole importanza, ad esempio per: a) comprendere l'origine del fondo cosmico X diffuso; b) determinare l'evoluzione cosmologica di AGN di tipo 1 e di AGN di tipo 2; c) studiare la relazione tra attivita' nucleare ed attivita' di tipo stellare ("starburst"); d) verificare le teorie di formazione delle strutture cosmiche.
La rilevanza di questo progetto per >>>
